SITUACIONES DE LA AYUDA

PAGE 4Guia - Sostenimiento de terrenos

INDICE

PAGINAINTRODUCCIN

I

CARACTERSTICAS Y PROPIEDADES DE TERRENOS

1

CLASIFICACION GEOMECNICA DE ROCA

6

SISTEMAS DE SOSTENIMIENTO DE TERRENOS

8PERNOS ANCLADOS

LECHADA DE CEMENTO, CARTUCHOS DE RESINA O CEMENTO10

COLOCACIN Y ANGULO DE INSTALACIN

12EFECTOS DE LOS ELEMENTOS DE SOSTENIMIENTO

13FUNCIONES DE LOS PERNOS PARA ROCA

14

ACCESORIOS Y ELEMENTOS DE SOSTENIMIENTO ADICIONAL

15

SHOTCRETE (CONCRETO PROYECTADO)

16

SOSTENIMIENTO CON MADERA

17

IDENTIFICACIN Y CONTROL DE TERRENOS PELIGROSOS

18

MONITOREO Y VERIFICACIN DE LA INSTALACIN

19

COMPARACIN DE SISTEMAS DE SOSTENIMIENTO

20

PROCEDIMIENTOS DE INSTALACINPERNOS CON ANCLAJES EXPANSIVA

A.1

ESTABILIZADORES DE FRICCION (SPLIT SETS)

A.2

BARRA DE CONSTRUCCION CON RESINA

A.3

BARRA DE CONSTRUCCION CEMENTADO

A.4

PERNOS DE CABLE DE ACERO

A.5

SOSTENIMIENTO DE TERRENOS El uso de elementos para el sostenimiento macizo rocoso ha llevado al hombre a ir perfeccionando cada vez mas las tcnicas de fortificacin. Con el transcurso de los aos, se han desarrollado y probado diferentes elementos, que cada vez se adecuan en mejor forma a las necesidades. Estos elementos son cada vez mas livianos, resistentes y fciles de instalar.

Para mejorar la seguridad de las minas subterrneas y ayudar en el entrenamiento de los mineros que realizan el trabajo de instalacin de sostenimiento de terreno, se ha desarrollado una gua de capacitacin y seguridad. Esta gua demuestra los aspectos prcticos de la instalacin, detectando las condiciones del terreno es decir verificar la zona, seleccionar los materiales, proceder a la instalacin, y supervisando la calidad y eficacia de la instalacin.

En esta gua se vern algunos aspectos generales de sostenimiento o fortificacin del terreno, en el cual se destacan aspectos de seguridad que siempre deben tomarse en cuenta para la secuencia normal del trabajo. El sostenimiento adecuado del terreno es esencial para garantizar la seguridad tanto de las personas como los equipos que operan al interior de la mina. Existen diversos mtodos de fortificacin que se han puesto en prctica, todos los cuales dependen exclusivamente de la clida de su instalacin. Una instalacin inadecuada puede ser extremadamente peligrosa debido a que va existir un falso sentido de seguridad para las otras personas que ingresan al rea.

Debido a los riesgos propios que entrena el apernado de la roca, su instalacin se debe efectuar con el cuidado que merece. Es por esta razn que se debe hacer lo posible por capacitar a todo el personal para que puedan aplicar los procedimientos tcnicos del sostenimiento en forma adecuada. Por su parte, los supervisores deben velar por que dichos procedimientos se apliquen siempre.

NORMAS Y PROCEDIMIENTOS BSICOS A CONSIDERAR

1. No importa cul sea su trabajo, sabe que deben usarse los procedimientos y herramientas adecuadas.

2. Al encontrarse condiciones peligrosas en la mina, la primera prioridad debe ser evitar exponerse uno mismo y a los dems a algn riesgo. Corregir la situacin inmediatamente si es posible o poner seales indicando la existencia y la naturaleza del peligro.

3. Adquirir la habilidad y los conocimientos requeridos para la identificacin del terreno peligroso; fracturas, fallas, evidencia de alta presin y la roca suelta.

4. Adquirir la informacin necesaria respecto el reconocimiento y el tratamiento del sostenimiento en mal estado o si no esta bien instalado, asegurar el lugar de trabajo, los pernos deformados o doblados, evidencia de la corrosin, movimiento reciente y la aparicin repentina de rocas nuevas en el piso.

5. El buen control de la roca suelta con barretillas fabricado para este trabajo constituye uno de los mtodos ms efectivos. Se puede emplear para controlar en forma local el material suelto y asegurar un rea para la instalacin de los elementos de sostenimiento.

6. Trabajar desde el terreno bueno hacia el malo. Mantener una base limpia y pareja. Mantener una va de escape despejada. Sondear el terreno, anticipar el tamao y el movimiento del material que puede caer.

7. Utiliza la tcnica de verificar-perfora-instalar, donde de instala un elemento de sostenimiento inmediatamente despus de hacer cada perforacin.

8. Se instalan las fortificaciones para cumplir con las instrucciones planificadas del dise y ingeniera de la mina y para garantizar que el sistema funcione en forma adecuada.

9. Si por cualquier motivo, no es posible seguir con lo que se planifico, se debe informar al supervisor de turno para que se cambien medidas, tomando en consideracin las nuevas condiciones.

Exposicin de algunos aspectos generales de la masa rocosa y el

uso de elementos variados para el sostenimiento de terrenos.

INTRODUCCIN

Esta gua ha sido preparada como una informacin bsica para el sostenimiento de terrenos en las minas subterrneas. Mediante el estudio de las condiciones geolgicas subterrneas del rea, se pueden establecer los planes a seguir para garantizar la instalacin adecuada de las fortificaciones. Existen diferentes tipos de rocas, cada una de las cuales tienen sus propias caractersticas y propiedades fsicas. Existen tambin, diferentes situaciones que requieren el uso de fortificacin adicional para consolidar los estratos de la roca, afirmar los bloques y prevenir la roca que se podra soltar. A continuacin se hace una descripcin de los diferentes tipos de elementos para el sostenimiento de terrenos con cuadros comparativos de sus caractersticas y tcnicas de instalacin.

CARACTERISTICAS Y PROPIEDADES GENERALES DE LA MASA ROCOSA

FORMACIN DE TERRENOS Y LAS PRESINES EN SITUACION DE LA MASA ROCOSA

A Por estratificacin, formado por estratos sedimentarios de la roca y de materiales volcnico. Cada capa esta formado de materiales rocosos con caractersticas fsicas diferentes.

B Por la fuerza tectnica, se produce el disloque y la deformacin de los estratos. Se reorienta la direccin de la compresin y provoca las fracturas de los estratos capas. La formacin de las montaas.

C Aspectos y trminos generales de la formacin geolgica de las estructuras y zonas, como fallas, fracturas y contactos.

D Por la accin volcnica, los diques se llenas de material volcnico.

Antes de la explotacin, el terreno es estable, se encuentra en un estado de equilibrio. Con la excavacin de las aberturas subterrneas y durante la explotacin, las presiones in situ de la masa rocosa se pueden reorientan y concentran.

En las minas, la masa tpica de la roca esta alrededor de 2,7 toneladas por metro cbico. Esto representa una presin de 13,5 Mpa (1,969 Psi.) a una profundidad de 500 metros.

Normalmente, la presin horizontal iguala 1,5 a 2 veces la presin vertical para las minas de roca dura. En las minas ms profundas, por ejemplo de 1,500 metros a ms, esta relacin puede disminuir a 1:1. En las minas situadas para arriba en montaas tales como los Andes esta relacin se puede alterar dramticamente al punto donde estn mucho menos las presiones horizontales que el vertical.

Las fuerzas principales que actan en la masa de la roca; ((V) representa la fuerza vertical de la masa rocoso sobrepuesta, ((H) es la fuerza horizontal que tambin se relaciona con la masa de roca sobrepuesta y la fuerza (G) es la fuerza de la gravedad en las estructuras o bloques de la roca. Cuando la fuerza vertical o la gravedad se excede de la fuerza horizontal la falla del techo es posible. En estas situaciones se requiere los elementos de sostenimiento.

El tipo de roca y de las condiciones del terreno puede variar con el avance de una galera. Un sistema de fortificacin desarrollado para la situacin simple (A) debe ser tambin flexible para las condiciones variables de (B).

El efecto de la presin in situ en la roca varia con;

-el tipo de roca,

-proximidad de las fallas,

-dimensiones de la excavacin,

-geometra de la excavacin,

-proximidad con otras aperturas.

La reorientacin y la concentracin de la presin in situ alrededor de las excavaciones son debido a la geometra de la abertura. En tal situacin, el efecto de las fuerzas se concentra ms en las esquinas de la galera marcas (X).

El efecto de la geometra y de la distribucin de las fuerzas de compresin. El ejemplo (A) formado en arco es ms resistente a la concentracin de las fuerzas verticales. Las esquinas (X) en el ejemplo (B) contribuyen a una concentracin ms alta de las fuerzas.

El concepto del ''arco natural''Z1 - zona de material suelto anticipado

Z2 - zona del arco natural

Z3 - limite de relajacin del terreno

La zona (Z1) de material suelto en su ancho natural debe estar reforzada por pernos para roca.

Trminos para describir el movimiento del terreno debido a las presiones in situ fuertes.

SELECCIN E INSTALACIN DE LOS SISTEMAS DE SOSTENIMIENTO La seleccin y el mtodo de instalacin de un perno para roca dependen de lo siguiente; el tipo de roca, el tamao y la direccin del movimiento de la masa de la roca adelantada y la duracin planeada para la abertura.

Desde el punto de vista de la funcin de un sistema de sostenimiento se establece la clasificacin de los elementos de soporte; tales como la Fortificacin Activa y Fortificacin Pasiva.

Fortificacin Activa son aquellos elementos o sistemas que ejercen accin soportante, desde el mismo momento en que son instalados, mediante la aplicacin de una carga externa sobre el macizo rocoso. Entre estos los pernos con anclajes, la barra corrugada tensionada y cables de acero tensionados.

Fortificacin Pasiva slo trabajan cuando el macizo rocoso experimenta deformacin, entre estos se encuentran los pernos Swellex, Split Set y los pernos cementados, soporte con maderas etc.

Desde el punto de vista de la temporalidad, bsicamente es posible distinguirlos por los tipos de fortificacin y por la vida til del sistema de soporte.

Fortificacin al de Corto tiempo, Se instala inmediatamente despus del disparo (detonacin) del frente, sostenimiento de aberturas de corto tiempo, pernos con anclajes y estabilizadores de friccin.

Fortificacin Definitiva, Los cables de acero, barra corrugada con resina o cementado, deben instalarse para asegurar la estabilidad del diseo minero y sus singularidades para todo la vida til del proyecto, adems debe permitir extraer la tasa de produccin programada.

TIPOS DE TERRENOS

A -Masivo, duro

B -Laminado, por estratos

C -Fracturado, alterado

Otras consideraciones significativas en la seleccin de un sistema de sostenimiento;

el peso mximo de los bloques del lugar

proximidad de las fallas, diques

dislocacin o desplazamiento total anticipado

velocidad del desplazamiento anticipado

tamao y direccin de las fuerzas (presiones) in situ

CLASIFICACION GEOMECNICA DE ROCA

Los dos sistemas mas conocidos para la clasificacin de roca son de Bieniawski RMR (1973, 1989) y Barton et al Q (1974). Los dos sistemas incorporan parmetros de geologa, geometra y de diseo de ingeniera para llegar a un valor cuantitativo de la calidad de la masa rocosa.

RQD - (ROCK QUALITY DESIGNATION) DESIGNACIN DE LA CALIDAD DE ROCA

Proceso utilizando la calidad de las muestras de perforacin (sondajes) diamantina (Deere et al, 1967) para determinar la calidad de la roca masiva en situ.

RMR (ROCK MASS RATING) CLASIFICACION DE LA MASA ROCOSA YQ (TUNNEL QUALITY INDEX) INDICE DE LA CALIDAD DEL TUNEL PARMETROS UTILIZADOS PARA LOS DOS SISTEMAS:

DUREZA DE LA ROCA

RQD- ROCK QUALITY DESIGNATION (DESIGNACIN DE LA CALIDAD DE LA ROCA)

FRECUENCIA Y ALTERACIN DE LAS FRACTURAS

FUERZAS EN LA MASA ROCOSA EN SITU

FILTRACIONES DE AGUA

EJEMPLOS DEL SOSTENIMIENTORMR CLASIFICACIONES

Esp. - Malla del espaciamiento en metros

L - Longitud del Perno en metrosCLASE DESCRIPCION RMR

W - Ancho en metros I MUY BUENA 81-100Sin sostenimiento, Pernos puntuales L=1.4 + (0.18xW) II BUENA

61-80Puntuales L=1.4 + (0.18xW)

III NORMAL

41-60Pernos - Esp. 1.5, L=1.8 + (0.18xW), Shotcrete 50mm IV MALO 21-40Shotcrete 100mm, Pernos Esp. 1m, L=2+(0.18 X W)

V MUY MALO < 20

Arcos, Shotcrete 150mm, Pernos Esp. 1m, L=3+(0.18 X W)

INDICE DE LA CALIDAD DEL TNEL - Q INDEX

Incluido en el clculo del ndice Q valores de los siguientes - dureza de la roca, RQD, fracturas (frecuencia y alteraciones), presencia de agua y las fuerzas en situ. El valor de ESR (Excavation Support Ratio) Razn del Soporte de la Excavacin, es vinculado con el uso final y la vida anticipada de la excavacin.

Dimensin Equivalente:

ESR = 3 Labores temporales < 6 meses

ESR = 1.6 Excavaciones permanente, Galeras principales

Zona del Grafico

Sostenimiento Recomendado

Zona A

Sostenimiento no requerido

Zona B

Pernos puntuales a 1.5-3 m

Zona C

Pernos instalados sistemticamente a 1.0-1.5 m

Zona D

Pernos y Shotcrete, Pernos a 1 m

Zona E

Pernos y Shotcrete con Fibras, Pernos a 0.5 1.0 m

Zona F

Arcos de Acero y Concreto o Pernos y Shotcrete con Fibras

Zona G

Arcos de Acero y Concreto

Si bien es cierto, previo a la construccin de una labor subterrnea, se realiza un estudio preliminar de la geologa del terreno mediante sondajes, mapeos geolgicos y otros, es fsicamente imposible detectar completamente las condiciones en que se encuentran los diversos elementos de un cuerpo tan complicado como es el macizo rocoso.

En resumen, el diseo de una excavacin subterrnea, que es una estructura de gran complejidad, es en gran medida el diseo de los sistemas de fortificacin. Por lo tanto, el objectivo principal del diseo de los sistemas de refuerzo para las excavaciones sunterrneas, es de ayudar al macizo rocoso a soportarse, es decir, basicamente estan orientados a controlar la cada de rocas que es el tipo de inestabilidad que se manifiesta de varias maneras. Controlar los riesgos de accidentes a personas, equipos y perdidas de materiales producto de la inestabilidad que presenta una labor durante su abertura, constituye una preocupacin primordial que debe ser considerada en la planificacin de las labores mineras.Tipos comunes de sistemas de sostenimiento de terrenos;

A- Perno con anclaje B- Estabilizadores de friccin C- Barra de construccin D- Cable de acero

Algunos mtodos para determinar la longitud de un perno para roca;

A la profundidad de las capas (X) a soportar, longitud del perno ( L) = X + .75 m

B dimensin de los bloques (X) a soportar, longitud del perno (L) = X + .75 m

C L \ E = 2,0 por L = longitud del perno, E = espaciamiento de los pernos

D L = 1,4 + (0,18 X W) por L = longitud del perno, W = tamao de la apertura en metros

COMPARACIN DE LA ZONA DE ANCLAJE Y LA LONGITUD MNIMA DE LOS ELEMENTOS DE SOSTENIMIENTO;

Elemento

longitud anclajeresistencia toneladas

Pernos con anclajes de expansin

305mm (12'')

12,5

Perno de barra corrugada 20M con resina450mm (18'')

14,0

Estabilizadores de friccin 39mm

915mm (36'')

3,0

Cable de Acero, lechada de cemento

610mm (24'')

22,0

Resistencia en traccin y la capacidad de la zona anclaje mxima de los sistemas de sostenimiento medido por una profundidad de 1,5 M (5') y por 305mm (1') del extremo de la instalacin.

Perno para Roca de 5/8", 1,5 m (5 pies) longitud, "Torqu" de la instalacin de

150 Libras-Pies, tipo del anclaje de expansin F5F.

Estabilizador de friccin dimetro de 39mm, 1,5 m (5 pies) longitud, dimetro de la perforacin 37mm.

La grfica arriba demuestra las diversas caractersticas exhibidas en el transcurso de una prueba de arranque por los pernos para roca con anclajes y los estabilizadores de friccin cuando estn instalada en situaciones de la roca idntica.

COLOCACIN Y ESPACIAMIENTO DE LOS ELEMENTOS DE SOSTENIMIENTO

ESPACIAMIENTO DE LOS PERNOS

El espaciamiento depende del tipo del terreno y la variabilidad de la superficie de la roca. (E1) y (E2) representa el espaciamiento previsto y (Z) es la zona de variabilidad en la colocacin de un perno en forma aceptable. El espaciamiento de instalacin de pernos si represntese por las distancias mnimas y mximas.

La proximidad de un perno a una pared (caja) o a un pilar, la distancia (E0) es normalmente la mitad del espaciamiento previsto (E2)

PERNOS ANCLADOS - LECHADA DE CEMENTO, CARTUCHOS DE RESINA O CEMENTO

Los tipos de pernos anclados en una lechada de cemento y con cartuchos de resina o cemento comnmente utilizados son los pernos de sostenimiento hecho de Barra Helicoidal (BH) y de la Barra de Construccin (BC).

DESCRIPCIN: Pernos de Barra de Construccin, barras laminadas en caliente con resaltes, con roscas cortadas en un extremo para aceptar una tuerca cuadrada. Las roscas conformen con 10 N. C.

DESCRIPCIN: (BH)- Barras laminadas en caliente con resaltes en forma de rosca helicoidal de amplio paso. El diseo de hilo permite colocar una tuerca que puede rodar longitudinalmente por los resaltes por todo la barra.

RESISTENCIA-PERNOS PARA EL SOSTENIMIENTO DE TERRENOSASTM A615-89 GRADO 60 400 MpaFluenciaRuptura

Kg/mmPsiKg/mmPsi

42.258,01663.378,321

dimetrotipo seccinmassafluenciaruptura

nominal mmkg/mKNKN

3/4"Barra de Construccin2842.2113.5153.2

22mmBarra Helicoidal3892.98157.0211.9

roscas cortadas

3/4"89.1133.6

Los dos tipos de pernos utilizan una placa a sujecin (platina) en su instalacin. Para un perno de barra de construccin recomendamos una platina tipo cpula de x 5 x 5 y un perno de barra helicoidal viene con una platina de x 7 x 7 que acepta la tuerca hemisfrica. Normalmente por terrenos donde utilizamos este tipo de perno una platina de 5 x 5 seria suficiente para controlar el superficie del terreno alrededor del perno instalado y para la instalacin de la malla de alambre con cuadrillas de 4 x 4.

LECHADA DE CEMENTOLa instalacin de pernos con inyeccin de lechada de cemento con una bomba neumtica o con presin de aire. Recomendamos una mezcla de .3:01 agua: cemento por peso (12.6 litros de agua por 42 Kg de cemento).CARTUCHOS DE CEMENTO

El cartucho contiene una base de cemento con aditivos especiales en un envase de plstico. Remojo la cantidad de cartuchos requerido en el agua por un mnimo de 10 minutos antes de la instalacin en la perforacin. LA INSTALACIN DE LOS PERNOS CEMENTADOS

1. Preparar los cartuchos de cemento o la lechada del cemento, para cada 42 Kg de cemento 12.6 litros de agua.2. Inyectar la lechada o insertar los cartuchos del cemento para llenar el taladro.3. Insertar y doblar el perno un poco a fin que esta quede en su lugar y al mismo tiempo prevenir la salida del cemento. CARTUCHOS DE RESINA

Cartuchos en base a resinas de alta reactividad, activados qumicamente, diseados para anclaje de pernos en la roca. Sistema polister bicomponente (resina y catalizador) de velocidad variable (rpido, lento).

polister +styrene + un catalizador Benzol Peroxido = Poli-estyreno, una estructura de tres

dimensiones

INSTALACIN PERNOS DE BARRA DE CONSTRUCCIN CON CARTUCHOS DE RESINA

1. Insertar un mnimo de dos cartuchos de resina rpida al fondo de la perforacin y la

resina lenta o cartuchos de cemento para llenar la perforacin.

1. Girar el perno a mxima rotacin por un mnimo de 20 segundos.2. Podra se necesario aumentar el tiempo de rotacin cuando las temperaturas son inferiores o cuando las velocidades de la rotacin son menores. 3. El perno se debe quedar en su colocacin hasta que se alcance el tiempo de fraguado. 4. Si el perno se desliza a travs de la resina podra disminuir la resistencia final. 5. No se debe rotar el perno despus de que se ha completado el primer periodo de rotacin. 6. Esperar el tiempo de fragua de la resina rpida sin movimiento por un mnimo de 1 minuto.FRMULA PARA CALCULAR EL LARGO DE CARTUCHOS PARA ENCAPSULAMIENTO(H2 B2) * E = LARGO DE CARTUCHOS

H = Dimetro perforacin en mm C2

PARA CADA 300 mm

B = Dimetro del perno en mm

C = Dimetro del cartucho

E = Largo del cartucho en mm

Ejemplo, para un Perno 19.5mm (20) de dimetro, cartucho 28 x 305, perforacin de 32mm ( 32 2 - 20 2 ) x 305 28 2

= 242.8 mmALMACENAMIENTO Guardar los cartuchos en un lugar fresco y seco. La exposicin directa a la luz del sol o a temperaturas altas podra reducir la vida til de los cartuchos de resina. Las temperaturas fras no daan la resina y pueden extender su vida til.El stock se debe rotar, para utilizar primero los cartuchos ms antiguos.

ETIQUETADO Verificar que el dimetro y la longitud del cartucho se ajusten a la combinacin de la barra y la perforacin. Verificar el tiempo de fraguada (fijar) en la etiqueta. Los cartuchos de resina se vencen un ao despus de la fecha de elaboracin, para los cartuchos de cemento, 6 meses. VENTAJAS DE LOS PERNOS ANCLADOS EN UNA LECHADA DE RESINA O CEMENTADO:

Alta resistencia, Larga vida til, Resistente a las aguas cidas

COLOCACIN Y ANGULO DE INSTALACION

El tipo de la superficie de la roca es significativo en la planificacin del espaciamiento de los pernos por la existencia de bloques y de las fracturas (A), o la orientacin de los estratos (B) requieren una flexibilidad en la colocacin de los pernos.

Colocacin de la platina de un perno para roca mejorara la fortificacin del terreno. Los ngulos de un perno con la superficie de la roca deben tener 90 grados o un mximo de inclinacin de 10 grados (ejemplos B, D) y la platina debe colocarse pegado a la roca, (ejemplos no aplicables A, C y E).

ANGULO DE LA INSTALACIN

Angulo de la instalacin y la resistencia ltimo de un perno para roca. Con una inclinacin de 45 grados un perno puede pedir 30% de su resistencia en cizallamiento

Ejemplo siguiente de un perno anclaje de 5/8'' con cabeza forjada hecho en acero C1060.PERNOS PARA ROCA CON CABEZA FORJADA HECHO EN ACERO 1060

ANGULO (grados) (G)TENSIN APLICADA (T)

RESISTENCIA

0

13 030Lbs

26 780Lbs

10

10 280Lbs

25 690Lbs

20

5 230Lbs

25 060Lbs

30

3 280Lbs

23 050LbsPara la efectividad mximo, todo de los tipos de elementos de sostenimiento de terrenos se debe instala correctamente incluyendo la atencin al ngulo de la instalacin. La quincallera que est disponible para corregir para la oblicuidad incluye los asientos esfricos y las arandelas biseladas.

ASIENTOS ESFRICOSLos asientos esfricos (C) se recomiendan para la instalacin en superficies de rocas irregulares. La platina en forma copa (D) utilizada debe tener un agujero de 42mm de dimetro.

ARANDELAS BISELADAS

Las arandelas biseladas se utilizan normalmente con las platinas de apoyo planas y cuando las cargas de clculo estn en el exceso de 10 toneladas. Dos arandelas biseladas se requieren para compensar los ngulos hasta 30 grados.

EFECTOS DE LOS ELEMENTOS DE SOSTENIMIENTO

PERNOS CON ANCLAJES DE EXPANSIN

Un perno para roca con anclaje de expansin controla el movimiento o el desplazamiento de la masa rocosa induciendo la presin de la tensin de la barra entre el anclaje y la platina de apoyo. Este tipo de soporte se produce una tensin de aproximadamente 3.5 toneladas y tienen una resistencia en traccin mxima de 12,5 toneladas.

La accin de dar vuelta a la cabeza del perno hace a la cua roscada moverse a lo largo de la porcin extrema roscada del perno y forzar las hojas laterales del anclaje ampliar y entrar en contacto con la pared del agujero perforado. Esto da lugar a una resistencia de friccin en el extremo del anclaje y produce as una tensin en el perno. Esta tensin es relativa a la cantidad de esfuerzo de torsin (torque) aplicada y del tipo de roca en que se apoyar.

Los pernos para roca con anclaje se utilizan generalmente en las estructuras de roca masiva con bloques o estratificada. Este tipo de elemento de sostenimiento tpicamente es menos costoso y a su vez fcil y rpida para instalar. Se usa un adaptador con una caja de 28mm cuadrada y un barreno hexagonal de 7/8" para la rotacin del perno para roca con anclaje.

ESTABILIZADORES DE FRICCIN

Estabilizadores de friccin estn constituidos por un trozo de tubo de acero ms ancho que el dimetro de la perforacin y que es partido a lo largo por el centro. La friccin ejercida por los costados del perno lo mantienen en su lugar creando fuerzas que se extienden radicalmente. Este proceso provee la fuerza de friccin que acta previniendo el movimiento o separacin del terreno.

Se alcanzan valores de anclaje de 1 1.5 toneladas por cada 30,5 cm con estos elementos, dependiendo principalmente del dimetro de la perforacin efectuada, la longitud de la zona del anclaje y el tipo de la roca.

Los estabilizadores se utilizan generalmente en roca severamente agrietada o fracturada sujeta a condiciones de baja tensin. Se usa un adaptador (empujador) para empujar el estabilizador dentro de la perforacin

BARRA CORRUGADA ( LECHADA DE RESINA O CEMENTO)

Los pernos fabricados en barra corrugada (fiero corrugado) o el tipo helicoidal instalado en una lechada de resina o cemento resiste el movimiento del terreno debido a los puntos de contacto del enclavamiento mecnico del perno. La unin resina o lechada con la roca depende de las irregularidades encontradas dentro de la perforacin y de la estructura de la roca.

La resistencia de un elemento correctamente instalado de este tipo es aproximadamente 1.5 toneladas por 2.5 cm cuando est instalada en cartuchos de la resina bien mezclados, los valores en una lechada del cemento son levemente ms bajos

La instalacin de barra corrugada se recomienda para todos tipos de estructuras de la roca y especialmente en la instalacin para el sostenimiento a largo plazo o donde la corrosin podra ser un problema. Cuando est provisto de una tuerca cuadrada de 28mm se puede utilizar el mismo adaptador de pernos de anclaje con cabeza de expansin.

FUNCIONES DE LOS PERNOS PARA ROCA

RESISTENCIA EN TRACCIN

La accin principal de todos de pernos para roca es el de resistir el movimiento o el disloque del terreno. En general en la roca dura este disloque es el resultado de rajaduras por las fallas y fracturas. Estas fracturas y estratos se abren con el tiempo debido a la presin vertical o horizontal en situaciones, por el efecto de la gravedad en los bloques y con el efecto de las variaciones en la temperatura y humedad en la roca masiva.

RESISTENCIA AL CORTE (CIZALLAR)

La resistencia de un perno en cizallamiento depende del tipo del perno (A), la lechada utilizada (B) o la ausencia de una lechada. Una aplicacin de tensin por el perno(C) adiciona una resistencia en la friccin a travs de las fracturas o laminas, (D y E). La resistencia al corte de una barra (perno) a 90 grados (D) se calcula normalmente entre el 50 y 80 por ciento de su resistencia en traccin.

CONSOLIDACIN DE TERRENOS FRACTURADO

La accin para consolidar el terreno fracturado o pedregosa se muestra aqu. Despus de este experimento, los pernos consolidaron las piedras y puedan soportar una carga ligera adicional. La consolidacin de este tipo de terreno requiere normalmente el uso de los pernos con espaciamientos cercanos y bajo tensin.

CONSOLIDACIN DE TERRENOS LAMINADOS

El uso de los pernos para roca de forma un laminado refuerza los estratos, como el ejemplo (A). Los terrenos laminados soportado con pernos para roca bajo tensin resisten ms el disloque o desplazamiento.

SOSTENIMIENTO DE LOS BLOQUES

Ejemplo de la accin de los pernos para prevenir la formacin de la roca suelta. La colocacin de los pernos y la seleccin de las platinas es de mucho importancia en el sostenimiento de los bloques en el terreno en la presencia de estructuras fracturadas.

ACCESORIOS Y ELEMENTOS DE SOSTENIMIENTO ADICIONAL

PLATINAS DE APOYO

Platinas de apoyo en dos formas; Plana (A) y Cpula (B). Dimensiones tpicos T= 6,5mm (1/4"), X=100mm (4"), 125mm (5") y 150mm (6"). Hecho en acero A36 o 44W.

Las platinas tipo cpula (B) aplican una fuerza ms lejos la redonda del permetro de la perforacin y prevengan la perdida de la tensin en los pernos.

DIMETRO DEL AGUJERO;25mm (15/16) Pernos para roca, 5/8 y 3/4 '', Barra corrugada de 3/4'' (20 M)

35mm (1 7/16) Estabilizadores de 33mm

42mm (1 5/8) Estabilizadores de 39mm, Asientos esfricos

CINTAS METLICAS < STRAPS >Normalmente, el uso de las cintas se recomienda para soportar el terreno o a los bloques entre los pernos.

Dimensiones tpicos, 3,2mm (1/8) X 107mm (4) X 1,8 metros (6), con tres agujeros.

La resistencia de una cinta metlica -Acero A36 36,000 psi elstico-1/8 X 6 = 0,75 pulg.2 (in2)

O,75 x 36,000 psi = 27,000 psi

Resistencia en cizalla = 27,000 x 50%

13,500 libras = 6,12 TN

MALLA DE ALAMBRE

Se utilizan dos tipos de mallas de alambre en las minas. El tipo de malla electro soldada, calibre 9 12, 100mm cuadrada se utiliza en rollos o en hojas, y el tipo de malla entrelazada (tejida), calibre 9 12, 50mm o 100mm cuadrada, en rollos.

RESISTENCIAS DE LA MALLA DE ALAMBRE soldada y tejida, elementos de soporte con una malla del espaciamiento de 1,5 x 1,5 metros (5' x 5) cuadrada;

electro soldada 100mm cuadrada, calibre 9/9 +-3,900 libras con un desplazamiento de 12-16

tejida 50mm cuadrada, calibre 6,0mm

+-7,000 libras con un desplazamiento de 14-18

SISTEMAS COMBINADOS DE ELEMENTOS DE SOPORTE

La malla de alambre, cuando est bien instalada, puede sostener grandes cantidades de material, para aumentar el reforzamiento del techo, mejorar la seguridad y la proteccin de los trabajadores.

Debido a las condiciones que varan de la estructura de la roca los requisitos de sostenimiento tambin variar en tneles y en otras aberturas de la mina. Otras consideraciones tales como costes y tiempo de la instalacin pueden requerir combinar varios sistemas segn lo demostrado aqu (A) estabilizadores de friccin, (B) pernos para roca con anclajes y (C) se apoya con los pernos de cable de acero.

"CABLE SLINGS"

Existen un sistema combinado Cable Sling compuesto de una seccin de cable de acero cementado y los estabilizadores de friccin.

Antes de la instalacin, el techo es soportado con pernos para roca.

SHOTCRETE (CONCRETO PROYECTADO)

Es el trmino que se aplica para referirse al concreto proyectado sobre las paredes y techos de una excavacin en capas de 50mm a 500mm de espesor, que puede llevar malla de alambre y puede ser empleado combinado con otros sistemas de sostenimiento como pernos para el sostenimiento o split sets.

El cemento proyectado es transportado por aire comprimido a travs de una tubera cerrada y a baja presin hasta la boquilla de proyeccin. Acta como elemento sellante de la roca, como un elemento confinante de la relajacin de la roca por las tronadoras o vibraciones mecnicas.

Se aplica principalmente en rocas de mediana a baja competencia generando un arco de material homogneo y resistente que transfiere los esfuerzos de relajacin de la superficie de la roca hasta la roca circundante. El shotcrete se caracteriza por su alto grado de compactacin debido a su aplicacin neumtica. Se debe hacerse por capas, el espesor optimo del shotcrete se estima a travs de la resistencia al corte o adherencia, en particular, no deben aplicarse espesores menores de 50mm.

Se clasifica como elemento de refuerzo permanente.

Ventajas

Desventajas

-Sella y confina la roca

-Baja resistencia en traccin

-Alta resistencia a temprana edad-Alto costo

-Combinable con otros sistemas-Requiere un buen control de calidad

-Tiempo de fragua rpido

-La calidad depende de los materiales empleados

CON MALLA DE ALAMBRE Y ELEMENTOS DE SOSTENIMIENTO

El uso de esta combinacin cumple una funcin principal de seguridad en donde las condiciones de rocas estn deterioradas por fracturas mltiples o formacin de bloques pequeos cuyo desprendimiento es incontrolable por otros mtodos de refuerzo. La malla de alambre instalada previamente con pernos para el sostenimiento o split sets depende en el tipo de terreno a soportar. Debe tener presente lo siguiente;

La primera capa de Shotcrete no debe tirarse sobre la malla de alambre

La abertura de la cuadricula de la malla de alambre debe ser no menos de 100 x 100mm

La malla de alambre debe quedar ntimamente ligada a la capa exterior de shotcrete para evitar nidos

CON FIBRAS

El trabajo del shotcrete reforzado con fibra que es una tcnica de gran potencial, por una parte reduce el rebote, y por otra, se puede aplicar en capas de mayor grosor eliminando la necesidad de malla de alambre. Estas propiedades constituyen un aporte considerable a la rentabilidad econmica del sistema que utiliza este tipo de fibra de acero o de otros materiales.

La utilizacin de fibras de acero se puede aumentar la resistencia del shotcrete en compresin y flexibilidad hasta 20%.

LA INSTALACIN DE PERNOS DE SOSTENIMIENTO A TRAVES DEL SHOTCRETEEl uso de elementos de sostenimiento instalado a travs de una capa de shotcrete reforzado con fibra seria recomendable en terrenos de baja competencia. Las ventajas de este tipo de sostenimiento;

Mejor seguridad por los mineros en la perforacin y instalacin de los pernos

La superficie de la capa del shotcrete acta para mejorar la accin de las platinas de apoyo

La eliminacin de la malla de alambre para reforzar el shotcrete

SOSTENIMIENTO CON MADERA

Clasificada como fortificacin pasiva, el sistema de soporte con maderas no aplican ninguna carga externa sobre el macizo rocoso al momento en que son instalados, y slo trabajan cuando el macizo rocoso experimenta alguna deformacin o desplazamiento, momento en el cual los elementos de fortificacin comienzan a tomar carga.

Existen diferentes indicadores que muestran un aumento de la presin en la utilizacin de soportes con maderas, como los ejemplos (B) y (C), maderas quebradas o dobladas.

La instalacin de secciones de madera usando los pernos para roca, este mtodo de soporte elimina restricciones a lo largo de las paredes de los tneles. Se apoya la madera usando una correa de acero entre los pernos.IDENTIFICACIN DE TERRENOS PELIGROSOS

Existen diferentes formas de identificar las condiciones peligrosas del terreno. Entre ellas se incluye revisar si las perforaciones normales y los sondares tienen deformaciones, si han adoptado una forma ovalada o si se han tapado. Si el piso o caja del tnel se desvan de repente, tambin una seal de que hay presiones, por lo que se debe informar igual como cuando hay rocas nuevas cadas en el tnel.

Tambin se debe tener cuidado con las cuas, fracturas, fallas y los quiebres que se encuentran en el terreno. Estos pueden crear bloques que pueden caer en forma repentina si no se fortifican. Tambin se debe informar si hay cualquier ruido o movimiento extrao en la roca. En aquellas reas que tienen un alto contenido de cuarzo es normal que la roca trabaje y produzca leves chasquidos despus de una tronadura o cuando se le echa agua. Este tipo de actividad es normal, sin embargo, se debe informar cuando se perciban ruidos intensos en las rocas.

El reconocimiento y tratamiento oportuno del terreno peligroso o el sostenimiento en mal estado es vital para evitar que se producen accidentes, prdidas en la produccin o daos en el equipo. Existen diferentes indicadores que muestran un aumento de la presin, por lo que se deben revisar en forma constante. Estos incluyen;

-los pernos deformados o doblados

-los maderas quebrados o doblados

-los pernos cortados

-la lnea del tnel varia o sube

-las mallas que se pndelas debido a la gran cantidad de roca suelta que est sobre ella-la aparicin repentina de rocas nuevas en el tnel o en el rea de trabajo

-los ruidos extraos fuertes o muy repetitivos o si el cerro comienza a gotear la aparicin de nuevas fisuras o seales de movimiento reciente sobre todo a lo largo de las cuas

En caso de que se perciba cualquiera de estas condiciones, se debe informar al supervisor lo ms pronto posible, con el fin de que se investigue y solucione. Es de responsabilidad del supervisor asegurarse que se informe al personal que corresponda. A menudo, las medidas que se toman en forma oportuna pueden evitar accidentes graves. VERIFICACIN Y CONTROL del terreno SUELTO

El control de terrenos sueltos con una barretilla para desatar la roca suelta constituye uno de los mtodos de fortificacin del terreno ms importante. Se puede emplear para controlar en forma local el material suelto y asegurar un rea para la instalacin del sostenimiento. Durante este procedimiento de verificacin del lugar de trabajo, no se debe realizar labor alguna que vaya a entorpecer este trabajo importante.

En trminos generales, una barra para este trabajo debe ser de unos 0,5 metros ms corto que la altura del techo y lo suficientemente largo como para permitir que se trabaje sin tener que esforzarse demasiado y sin tener que exponerse al material que cae. Tampoco puede ser tan largo como para que se quede pilado uno detrs del otro, lo que podra hacer que se pierda l equilibro.

BARRETILLA - ACERO

Hecho de acero hexagonal de 3/4, longitudes tpicas de 1,8 metros (6') y 2,4 metros (8). Las barretillas de acero tienen una punta de cincel plano y el otro de palanca. Las barras de acero, an cuando son ms pesadas, son mejores para desconchar y sondear el terreno suelto que las de aluminio. BARRETILLA - ALUMINIO

Hecho de un tubo aluminio cuadrado o redondo con puntas de acero, longitudes tpicas de 3 metros (10'), 3,6 metros (12') y 4,5 metros (15'). La barra de aluminio es ms liviana y fcil de manejar que las de acero octagonal. Todos las barretillas se pueden ser equipadas con una guarda de seguro, este desva cualquier material que se deslice por el trabajador, evitando que golpee la mano de quien est realizando la operacin.El descocamiento de terrenos suelto se debe cumplir con las siguientes pautas;

-Barretillas deben estar al lado del trabajador

-Mantener una base limpia y pareja

-Mantener una va de escape despejada

-Sondear el terreno meticulosamente

-Adelantar desde el terreno bueno al malo

MONITOREO Y VERIFICACINPara evaluar un sistema de sostenimiento del terreno eficaz, es de primera importancia que existe una planificacin basada en un buen conocimiento de las caractersticas del terreno local. Las verificaciones en el sitio se deben realizar para cada componente del sistema de sostenimiento de terrenos.

Para llegar con una manera simple, se recomienda verificar la tensin en los pernos para roca con anclajes o el tipo barra corrugada tensionada, usando de una llave de esfuerzo de torsin (torque wrench).

Para la tensin se recomienda usar un perno para roca que debe estar normalmente entre 50% y 80% de su limite elstico.

RELACIN ENTRE TORQUE Y LA TENSIN DE UN PERNO PARA ROCA; P = C X T

Tensin del perno Kn = P = Tensin del perno en libras

Constante MTRICO = C = Constante ESTNDAR

Torque en Nm = T = Torque en libra-pies (Ft. Lbs.)

CONSTANTES (Tipo de perno)

MTRICO

ESTNDAR

Perno de 5/8 tipo cabeza forjada

.147

45

Punta roscada de 3/4N.C.-10 .165

50

Punta roscada 5/8 y arandela dura .179

55

Punta roscada 5/8 y asiento esfrico .196

60

ESTABILIZADORES DE FRICCIN

Verifique que el agujero de los taladros tenga un dimetro de 36mm a un mximo de los 38mm, para obtener la resistencia mxima de 1,0 1,5 toneladas para cada 305 mm (1') de un estabilizador de friccin con un dimetro de 39 mm.

PROBADOR HIDRULICO

Un dispositivo de prueba hidrulico extensible es necesario para asegurar la funcin de los elementos de sostenimiento, ste permite determinar l limite elstico y la carga mxima de la barra y la resistencia mxima del anclaje.

CONCLUSION

Existe una gran variedad de mtodos que se emplean para la deteccin y controlar las condiciones del terreno en la industria minera, lo que en conjunto contribuyen a lograr un ambiente de trabajo ms seguro.

Entre stos se pueden contar los sistemas de monitoreo, sondeo y desatar de la roca suelta, mtodos de perforacin, el sistema de voladura, enmaderacin, los varios tipos de pernos para roca, la instalacin de las cintas y la malla y el shotcrete. Cada uno de estos mtodos es vital en un momento y lugar determinado, por lo que se deben aplicar de acuerdo con las normas de seguridad establecidas.

Cada sistema debe verificarse regularmente y sistemticamente por la gente entrenada para este trabajo. Las observaciones y e intervenciones de los supervisores son significativas para controlar la calidad y eficiencia de la fortificacin del terreno.

COMPARACIN DE LOS SISTEMAS DE SOSTENIMIENTO PARA ROCA

TIPO DE PERNO ELASTICO TRACCIN RIGIDEZ ***COSTO

(Perofracin mm) * Toneladas* Toneladas ** Kn/m RELATIVO

Perno anclaje 5/8 C1060

6,1

10,03

3,500 - 5,250

100

(32mm - 38mm)

Estabilizador friccin 33mm

N/A

12,0

2,000 - 3,000

125

(30mm-32mm)

Estabilizador friccin 39mm

N/A

14,0

2,000 - 3,000

140

(36mm-38mm)

Barra Helicoidal 22mm, Resina 15,0

20,1

N/I

312

(32mm 38mm)

Barra Helicoidal 22mm, Cementada 15,0

20,1

N/I

180

(32mm 41mm)

Barra corrugada 3/4 y Resina 28mm 11,4

15,4

70,000

260

(32mm - 38mm)

Barra corrugada 3/4 cementada 11,4

15,4

30,000

150

(32mm - 41mm)

Swellex EXL 26mm

7,0

9,0

8,500 - 12,000

300

(32mm - 39mm)

Cable de acero 15.9mm (cementado)22,0

29,0

N/A

320

(38mm - 41mm)

* Especificaciones mnimas CAN/CSA - M430-90, ASTM F432-88, Informaciones de las fabricantes

** Kn/m Guide dutilisation du boulonage CRM, ( Canada) 1987

*** Costos aproximados, perno de 2,1 M, instalado con sus accesorios

N/ANo aplicable N/I No-informacin

ANEXO 1

INSTALACIN DE LOS PERNOS CON ANCLAJES

Los ngulos de un perno con la superficie de la roca deben tener 90 grados con un mximo de inclinacin de 10 grados de la vertical y la platina debe colocarse completamente sobre la superficie de la roca. Ejemplos buenos (B y D), ejemplos no aplicables (A, C y E). Perno de 5/8" dimetro resistencia en traccin = 12,5 toneladas

limite elstico = 8,5 toneladas

INSTALACIN TIPICA;Dimetro de la perforacin-32 a 38 mm

Profundidad de la perforacin -Longitud del perno ms 50 mm

Torque torsin instalada -

136 - 272 Nm (100 - 200 Ft. Lbs.)

AL INSTALAR LOS PERNOS DE EXPANSIN;camisa plstica

>Revisar el estado del perno, las roscas y el anclaje

>Asegurar que los anclajes se girar librementealas de friccin

>Ajustar el anclaje al dimetro del taladro

>Sacar la camisa plstica del anclaje antes de insertarlo > Se recomienda un torque y tensin adecuada para la

instalacin

ADAPTADOR PARA LA INSTALACIN

MTODOS PARA DETERMINAR LA LONGITUD Y ESPACIAMIENTO DEL PERNO;

Ala profundidad de las capas (X) a soportar, longitud del perno (L) = X + .75 M

Bdimensin de los bloques (X) a soportar, longitud del perno (L) = X + .75 M

CL \ E = 1,75 , por L = longitud del perno, E = espaciamiento de los pernos

DL = 1,4 + (0,18 X W) por L = longitud del perno, A = ancho de la apertura en metros

TORQUE / TENSIN

RELACIN ENTRE TORQUE (TORCIN) Y LA TENSIN DE UN PERNO PARA ROCA; P = C X T

Tensin del perno Kn = P = Tensin del perno en libras

Constante mtrico = C = Constante estndar

Torque en Nm = T = Torque en libra pies (Ft.. - Lbs.)

CONSTANTES (Tipo de perno)

MTRICO

ESTANDAR

Perno de 5/8 tipo cabeza forjada

.147

45

Perno de 5/8 punta roscada

.165

50

Roscas de 3/4 (barra corrugada) .179

55

Roscas de 3/4 y asiento esfrico .196

60

Ejemplos 6,975 Lbs = 45 X 155 Ft. - Lbs.

31 Kn = .147 X 211 Nm

(Perno de 5/8 con cabeza forjada)

RECOMENDACIN DE LA TENSIN AL MOMENTO DE LA INSTALACIN;

ELASTICIDAD

TENSIN INSTALADA

MIN.

MIN.

MAX.

ACERO DIM.(LBS) (KN) (LBS) (KN)

(LBS)

(KN)

C1060 5/8

13,600 60.5 6,80030.25

10,880 48.4

Kn X 225 = Lbs X .00445 = Kn

A NOTA: TENSIN MNIMA 50% MAXIMA 80% X ELASTICIDAD

PERDIDA DE LA TENSIN Y LA LTIMA RESISTENCIA EN EL NGULO DE INSTALACIN;

Ejemplo -

Tensin de la instalacin = 180 Ft. - Lbs.

Acero C1060

Cabeza forjada

Dimetro de 5/8

TENSIN APLICADA (T)

LTIMA RESISTENCIA

ANGULO

(LBS)

(KN)

(LBS)

(KN)

( G )0 deg

13,030

57.9

26,780

119.1

10 deg

10,280

45.7

25,690

114.3

20 deg

5,230

23.3

25,060

111.5

30 deg

3,280

14.6

23,050

102.6

Ejemplo segn STELCO ( L. Lachapelle 1981 )

ANEXO 2

ESTABILIZADORES DE FRICCIN SPLIT SETS

PARA CONTROLAR LA CALIDAD DE LA INSTALACIN: El Dimetro de la perforacin: 36 38 mm

Las Perforaciones de 90 grados con la superficie de la roca

Las Platinas de apoyo bien ubicado plano y bien pegado

contra la roca

Verificar la resistencia del "Split Set" durante la instalacin

La resistencia a la traccin: 1-1.5 toneladas por cada 305mm (1pie)La resistencia de un estabilizador de friccin se puede variar con ;

1. Dimetro del taladro perforado

2. Tipo y calidad de la roca

3. Presencia de fallas y fracturasEMPUJADORES PARA LA INSTALACINDE SPLIT SETS:

Tipo Hembra, utiliza con Barreno Cnico - 7/8

Se puede cambiar la longitud del barreno para techos altos

Tipo Estndar, para Perforadora - 7/8 mandril

ANGULO DE LA INSTALACINDebe tener 90 grados con un mximo de inclinacin de 10 grados

ANEXO 3

INSTALACIN PERNOS DE BARRA DE CONSTRUCCIN

CON CARTUCHOS DE RESINA

Este tipo de instalacin consiste en colocar dos tuercas, una arandela y una platina, aplicando rotacin a la tuerca inferior con ayuda del adaptador y la perforadora, se logra una adecuada distribucin de la resina a lo largo del taladro, posteriormente se retira quedando nicamente la tuerca y planchuela superior la que sirve para fijar de manera definitiva la planchuela de apoyo contra la superficie de la roca utilizando el mismo procedimiento.

Preparar la barra como la muestra, con una platina, arandela y dos tuercas. Cerrar bien las dos tuercas para impedir que avance durante la instalacin.

Perforar un dimetro de 32-36 mm por la longitud del perno

de la barra.Insertar un mnimo de dos cartuchos de resina rpida, al fondo de la perforacin y la resina lenta o cartuchos de cemento para llenar la perforacin.

Insertar la punta en bisel de la barra por 0,5 m, doblar la barra 20 grados para mejorar la accin cementante de la resina.

Empujar la barra y girar lentamente con un adaptador hasta llegar a la superficie de la roca, despus girar a mxima rotacin por un mnimo de 20 segundos.

Esperar el tiempo de fragua de la resina rpida sin movimiento por un mnimo de 1 minuto, remover la tuerca y arandela inferior.

Despus del perodo de espera, girar la tuerca superior para pegar la planchuela contra la roca y para tensar el perno.

Adaptador para la instalacin de los pernos hecho de barra corrugada. Es muy importante de cortar el colatn del barreno a 75mm (3) para no golpear con el martillo en la perforadora.

ANEXO 4

USO DE LOS CARTUCHOS DE CEMENTO CEM-CON PARA LA INSTALACIN DE LOS PERNOS DE BARRA DE CONSTRUCCION

PROCEDIMIENTOS1- Verifique que las perforaciones de los taladros sean de 32 a 36 mm, longitud del perno y por un mximo de 50mm ms. El ngulo del perno con la superficie de la roca deben tener 90 grados con un mximo de inclinacin de 10 grados de vertical y la platina debe colocarse completamente sobre la superficie de la roca.

LECHADA DE CARTUCHOS DE CEM-CON

PERNO DE BARRA DE CONSTRUCCION

2- Los cartuchos de cemento CEM-CON vienen pre-perforado en una caja de cartn empacado dentro de una bolsa de plstico. Remover los cartuchos de la caja y se utiliza la caja con la bolsa de plstico al dentro como un cubo. Echar agua en la bolsa de plstico por la mitad de su capacidad. Remojo la cantidad de cartuchos requerido en el agua por un mnimo de 10 minutos antes de la instalacin en la perforacin.

3- Se utiliza 1 cartucho por cada pie de perno. Durante la instalacin cada cartucho de cemento debe estar bien apisonado al dentro del taladro utilizando un atacador (cargador de madera). 4- Preparar los pernos con sus planchuelas y tuercas instalada. Por un perno hecho de barra de construccin con un dimetro de 3/4 se recomienda una planchuela de 1/4 x 5 x 5 y una tuerca de 3/4 x 1 1/8 cuadrada. Para la instalacin de pernos tensado utilizamos el mtodo de contra-tuerca, con dos tuercas y una arandela.

5- Procedemos con la instalacin de un perno; cuando haya ingresado aproximadamente la mitad del perno al taladro se dobla un poco (30 grados) a fin de que ste quede en su lugar y al mismo tiempo prevenir la salida del cemento. Completar la instalacin del perno empujando con una perforadora equipado con un adaptador hasta que la planchuela se ponga en contacto con la superficie de la roca.6- Despus de un (1) da de fragua de los cartuchos de cemento se pueden ajustar las tuercas para asegurar un buen contacto con la superficie de la roca.

7- Preparacin de un adaptador para la instalacin de pernos;

EN COMBINACIN CON CARTUCHOS DE RESINA; Se inserta primero dos cartuchos de resina rpida (30 segundos) hasta al final del taladro perforado seguido con los cartuchos de cemento CEM-CON mojado. Insertamos el perno hasta el fondo, rotamos el perno con alto velocidad por 10 15 segundos. Se puede aplicar torsin (ajuste) de la tuerca del perno despus que esta haya alcanzado el tiempo de fraguado de la resina (1 2 minutos) para completar la instalacin. Las ventajas principales de este mtodo para la instalacin de pernos de sostenimiento estn la resistencia inmediata debido a su funcin como anclaje de la resina rpida y la reduccin de costo de la lechada para estos elementos de sostenimiento de roca.

ANEXO 5

CABLE DE ACERO GRADO 270 , ASTM A-416

elasticidad

traccin .

CABLE 5/8- RESISTENCIA MNIMA(Lb.)

(Kn)

(Lb.)

(Kn)

44 000

176.0 58 600

260.6

elongacin promedio de 3.5% en 610mm

TIPO NORMAL TIPO BULGE

MEZCLA AGUA CEMENTO

ELEMENTOS CEMENTADOS

para 42 Kg. (90 Lb.) cemento seco

ratio

agua litros .30: 1.0 12 .35: 1.0

14

.40: 1.0

16

.45: 1.0

18METODOS PARA LA INSTALACIN DE CABLES DE ACERO

FALLAS Y BLOQUES

CORTE Y RELLENO EMBED PBrush

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Fibra de acero

B

A

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EMBED MSPhotoEd.3

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PAGE

Donald Gagnon Ground Control (Per) S.A.

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